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基于双馈风电场的三相短路电流计算及保护方法

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电力系统保护与控制 2023年第7期51卷 32-39页

作者：高淑萍蔚坤宋国兵西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

新能源发电技术在电力系统中逐渐占据越来越大的比重。为了实现电力系统安全运行的稳定性,需要了解系统故障的影响,根据双馈风力发电机的撬棒动作情况以及相关暂态特性完成短路电流计算。通过建立双馈风力发电机模型,并根据双馈风力发... 详细信息

新能源发电技术在电力系统中逐渐占据越来越大的比重。为了实现电力系统安全运行的稳定性,需要了解系统故障的影响,根据双馈风力发电机的撬棒动作情况以及相关暂态特性完成短路电流计算。通过建立双馈风力发电机模型,并根据双馈风力发电机在三相短路故障期间投入的撬棒保护,对风机内在机理的动态变化进行分析,精确计算定转子磁链在故障期间的变化情况,从而得到撬棒动作时的新三相短路电流计算方法。最后通过PSCAD/EMTDC进行仿真验证,并利用Matlab检验计算方法的精确度。同时根据风场的低电压穿越能力与电流保护装置的特性,提出一种针对双馈风电场的低电压穿越保护方案。该方案根据低电压穿越能力的电压变化要求以及短路电流的大小协作完成对线路的保护,以便清除故障后风场电压可以及时恢复并且保持并网运行,且在一定程度上可应对低电压穿越能力的延时问题。

关键词：双馈风力发电机短路电流三相短路撬棒保护低电压穿越

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双馈感应发电机三相短路电流解析计算模型

电力系统自动化 2011年第8期35卷 38-43页

作者：石一辉鲁宗相闵勇乔颖陈惠粉电力系统国家重点实验室清华大学电机系北京市100084

电网电压跌落在双馈感应发电机(DFIG)定、转子绕组中激发的电磁暂态过程是影响DFIG和电网安全的重要因素,因此,定量分析电压跌落后DFIG的电磁暂态过程具有重要意义。以DFIG电压完全跌落后的物理过程分析为基础,研究了DFIG在三相短路后... 详细信息

电网电压跌落在双馈感应发电机(DFIG)定、转子绕组中激发的电磁暂态过程是影响DFIG和电网安全的重要因素,因此,定量分析电压跌落后DFIG的电磁暂态过程具有重要意义。以DFIG电压完全跌落后的物理过程分析为基础,研究了DFIG在三相短路后的磁链初值平衡电路、电流频率特性以及定、转子电流中各频率成分之间的依存关系。根据磁链平衡电路,求解得到了三相短路电流的解析表达式,提出了DFIG三相短路电流的解析计算模型,统一了三相短路过程中频率成分、衰减时间常数、幅值和初相位的分析结论,并通过解析模型与DFIG经典模型的仿真对比验证了模型的有效性。

关键词：三相短路磁链初值平衡电路频率成分解析计算模型双馈感应发电机

双馈风力发电系统在电网三相短路故障下的响应与保护

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电力系统保护与控制 2010年第6期38卷 40-44,48页

作者：郭家虎张鲁华蔡旭安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 上海交通大学风力发电研究中心上海200240

为了研究双馈感应风力发电机组的低电压穿越以及故障保护技术,根据双馈风力发电系统的数学模型采用数学解析的方法详细地分析了双馈感应发电机和变换器在三相电网短路故障时的动态响应特性;推导出了三相电网短路故障时双馈发电机的故障... 详细信息

为了研究双馈感应风力发电机组的低电压穿越以及故障保护技术,根据双馈风力发电系统的数学模型采用数学解析的方法详细地分析了双馈感应发电机和变换器在三相电网短路故障时的动态响应特性;推导出了三相电网短路故障时双馈发电机的故障电流最大值及其发生时刻;并在此基础上,研究了双馈风力发电机的转子保护电路的具体设计方法及计算依据。

关键词：风力发电双馈发电机三相短路低压穿越转子保护

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双馈风力发电机三相短路电流分析

电机与控制学报 2008年第5期12卷 493-497页

作者：张学广徐殿国李伟伟哈尔滨工业大学电气学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究双馈风力发电机组的低电压穿越控制问题,分析了双馈风力发电机定子端三相短路时短路电流的产生机理,给出了双馈风力发电机在空载同步转速条件下的定转子短路电流的近似解析表达式。在此基础上,根据双馈风力发电机内部的电磁关系... 详细信息

为了研究双馈风力发电机组的低电压穿越控制问题,分析了双馈风力发电机定子端三相短路时短路电流的产生机理,给出了双馈风力发电机在空载同步转速条件下的定转子短路电流的近似解析表达式。在此基础上,根据双馈风力发电机内部的电磁关系,分析了发电机故障前不同转速、输出有功功率及无功功率等运行状态对双馈发电机短路电流的影响。在理论分析的基础上,建立了3 MW双馈风力发电机的模型,对发电机定子端三相短路故障状态进行了仿真研究。仿真结果表明:通过定转子短路电流的近似解析表达式和发电机故障前的初始状态可以有效对双馈发电机短路电流进行定性分析,为进一步研究双馈风力发电机的低电压穿越能力提供了理论依据。

关键词：异步发电机双馈发电机风力发电三相短路短路电流

双馈风力发电机三相短路分析及短路器最大电阻整定

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电力自动化设备 2009年第4期29卷 6-10页

作者：张建华陈星莺刘皓明王平王冰河海大学电气工程学院江苏南京210098 扬州大学能源与动力工程学院江苏扬州225009

双馈风力发电机三相短路保护装置的整定取决于其短路电流。为了提高整定精度,提出将三相短路过程分解为稳态运行和反向电压暂态运行2个部分,并建立了相应的数学模型。利用Maple软件对数学模型进行拉普拉斯变换及其逆变换,求取短路电流... 详细信息

双馈风力发电机三相短路保护装置的整定取决于其短路电流。为了提高整定精度,提出将三相短路过程分解为稳态运行和反向电压暂态运行2个部分,并建立了相应的数学模型。利用Maple软件对数学模型进行拉普拉斯变换及其逆变换,求取短路电流的解析表达式,并用仿真方法加以验证。分析结果表明在短路电流中存在直流分量、交流基波分量和交流谐波分量,各分量的变化规律由双馈风力发电机的参数、转差率及转子励磁电压决定,而短路电流的大小主要取决于交流分量。因此,根据短路电流的交流分量对短路保护装置最大电阻进行了整定。

关键词：双馈风力发电机三相短路电流分量拉普拉斯变换及逆变换仿真

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双馈风力发电机三相短路状态下的参数辨识

电力自动化设备 2012年第6期32卷 86-89页

作者：张建华辛付龙陈星莺王健扬州大学能源与动力工程学院江苏扬州225127 水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心江苏南京210098

双馈风力发电机转速大多采用矢量控制进行控制,为了给矢量控制提供更精确的电机参数,运用最小二乘回归方法研究了双馈风力发电机三相短路状态下的参数辨识方法。研究发现三相短路电流中存在直流分量、交流基波分量和交流谐波分量,各分... 详细信息

双馈风力发电机转速大多采用矢量控制进行控制,为了给矢量控制提供更精确的电机参数,运用最小二乘回归方法研究了双馈风力发电机三相短路状态下的参数辨识方法。研究发现三相短路电流中存在直流分量、交流基波分量和交流谐波分量,各分量的变化规律由双馈风力发电机的参数、转差率及转子励磁电压决定;将各电流分量分离,与三相短路电流表达式对比即可辨识出电机内部参数。1.5 MW双馈风力发电机的仿真数据验证了辨识方法可行,且具有较高的准确性。

关键词：风电风力发电机三相短路辨识非线性方程最小二乘法短路电流

三相短路情况下塑壳断路器开断特性的计算机模拟

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低压电器 1999年第1期 10-14页

作者：张晋陈德桂付军西安交通大学

组成塑壳断路器内部结构的各部分在三相短路开断过程中的作用各不相同，文中根据它们的功能和特点分别建立数学模型。通过计算机仿真，得到了准确的短路开断特性。建立了链式电弧模型，并结合激波理论，分析电弧的运动。

关键词：塑壳断路器三相短路开断过程计算机模拟

考虑锁相暂态响应的光伏发电系统三相短路电流计算方法

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电工电能新技术 2024年第7期43卷 32-40页

作者：许守东毕书奇李世伟欧阳金鑫石恒初张丽奚鑫泽云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 云南电网有限责任公司红河供电局云南蒙自661100 云南电力调度控制中心云南昆明650000

光伏发电系统具有不同于同步机的故障响应特性,给电力系统故障保护与控制带来严峻挑战。锁相环的输出直接影响光伏发电系统的故障响应特性,特别是在电网故障后电压相位跳变使得锁相环输出呈现非周期性的暂态响应偏差,对光伏输出短路电... 详细信息

光伏发电系统具有不同于同步机的故障响应特性,给电力系统故障保护与控制带来严峻挑战。锁相环的输出直接影响光伏发电系统的故障响应特性,特别是在电网故障后电压相位跳变使得锁相环输出呈现非周期性的暂态响应偏差,对光伏输出短路电流产生较大影响。现有研究忽略锁相暂态过程,可能造成光伏及其并网系统短路电流的分析计算出现较大误差。为此,本文推导了光伏锁相环输出相位与并网点电压相位间偏差的解析表达式,分析了锁相偏差的时域变化特性及其影响因素和锁相偏差对光伏发电系统三相短路电流的影响,从而提出了考虑锁相暂态响应的光伏发电系统三相短路电流解析计算方法,并分析了短路电流的特征,最后搭建光伏并网系统仿真模型,验证了理论分析的正确性。

关键词：光伏发电短路电流三相短路锁相环故障分析

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水轮发电机突然三相短路定子电流分析

武汉理工大学学报 2009年第19期31卷 141-143,147页

作者：徐少华武汉理工大学自动化学院武汉430070

在电力系统中,突然短路是一种严重的故障也是一种重要的瞬变现象。dq0坐标变换是一种最常用的有效的对水轮发电机瞬态过程做出准确分析的方法。这种方法具有结果准确、适用面广等特点。运用派克方程分析了定子电流的表达式,并利用MATLA... 详细信息

在电力系统中,突然短路是一种严重的故障也是一种重要的瞬变现象。dq0坐标变换是一种最常用的有效的对水轮发电机瞬态过程做出准确分析的方法。这种方法具有结果准确、适用面广等特点。运用派克方程分析了定子电流的表达式,并利用MATLAB针对具体的水轮发电机的短路电流进行了仿真研究。

关键词：三相短路 dq0变换定子电流